Ракетный двигатель с неограниченным ресурсом • Выпуск 22 октября 2026 года
Российские инженеры разработали почти вечные ракетные двигатели. Запаса топлива им будет хватать на несколько лет работы, спутники станут более управляемыми, а запуск исследовательских миссий - дешевле. В деталях нового слова ракетостроения разбирался Максим Иванов.
Российские ученые представили ракетный двигатель с почти неограниченным ресурсом работы. Его разработали в Научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики МАИ. Секрет его долговечности в том, что инженеры внедрили в зону ускорения плазмы магнитное поле, которое не дает топливу соприкасаться с деталями. Сейчас разберемся, что все это значит.
Вот как работает любой плазменный ракетный двигатель: в качестве топлива там используется плазма, то есть, электрически заряженный газ. У двигателя есть два электрода, между которыми движется плазма. На эти электроды подается напряжение, они создают ток и выталкивают частицы плазмы из двигателя. Так создается тяга.
Проблема плазменных двигателей в том, что те части конструкции, по которым идет плазма, изнашиваются от контакта с топливом. Новая разработка российских ученых решила эту проблему. Они внедрили в эти части двигателя магнитные поля, которые не подпускают частицы плазмы к деталям. Они не соприкасаются друг с другом, а значит, почти не изнашиваются.
Причем это было по сути главное ограничения срока службы плазменных двигателей. Уже сегодня есть подобные двигатели с большим запасом топлива. То есть, возможность работать годами у них есть, трудности были именно в износе запчастей. Теперь же наши инженеры их решили.
Это открывает много возможностей для исследования космоса, говорят разработчики, хотя и есть некоторые ограничения. Например, мощность тяги плазменных двигателей намного меньше, чем у химических, которые используют керосин. То есть, преодолеть земную гравитацию на таких не получится. Зато установить плазменный двигатель на спутник, который выведет в космос ракета-носитель можно. И тогда уже спутник сможет отправиться на плазме в исследовательскую миссию.
Разработчики говорят - практические неограниченный ресурс работы двигателя открывает возможности для амбициозных миссий. Например, для исследования Луны, Марса, Венеры и даже более далеких от нас планет.
Другое перспективное направление - исследование околоземных астероидов. Спутники смогут очень точно приземляться на космические камни и даже добывать из них редкоземельные и благородные металлы.
Это, кстати, еще одно преимущество новых двигателей - из-за износа деталей у движков прошлого поколения со временем они все хуже разгонялись и маневрировали. Из-за этих ограничений каждая новая задача требовала все больше времени, то есть, операторы спутников были вынуждены постоянно корректировать работу. Новые же смогут находиться по сути в пиковой форме на протяжении всего срока эксплуатации. Это и упростит управление спутниками, и сэкономит время и деньги, которые тратятся на исследовательские миссии.
Сейчас двигатели проходят ресурсные испытания. Тесты показали, что тяга и удельный импульс остаются стабильными при непрерывной работе в течение двух тысяч часов. Это почти три месяца без выключения.
Только дело в том, что в орбитальных миссиях почти никогда не требуется так долго держать двигатель включенным. Более того, это не нужно даже в дальних полетах. Еще на Земле физики просчитывают нужную скорость и траекторию движения аппарата, а затем его разгоняют на старте. Потом же, если спутник идет по нужному маршруту, он просто продолжает движение по инерции, с выключенными двигателями.
Так что на практике даже три месяца непрерывной работы означают, что аппарат может работать намного дольше. Причем испытания еще продолжаются, предел срока службы инженеры так и не нашли. Скорее всего, он намного больше уже известных цифр.
Разработчики говорят - новый двигатель уже готов к серийному производству. Адаптация под каждый конкретный спутник может занять не больше полугода. Ученые добавляют - в потенциале разработка может стать основой для целого семейства новых плазменных двигателей.